仇乃民
摘 要:借助復(fù)雜性科學(xué)理論,對超量恢復(fù)訓(xùn)練原理的有關(guān)問題重新進(jìn)行考察、審視與解讀。研究表明:1)超量恢復(fù)訓(xùn)練原理是運(yùn)動訓(xùn)練復(fù)雜適應(yīng)過程的一種簡化,它并不完全適用于運(yùn)動訓(xùn)練適應(yīng)的復(fù)雜性存在。2)超量恢復(fù)訓(xùn)練原理本質(zhì)是人體復(fù)雜系統(tǒng)在運(yùn)動負(fù)荷作用下與外界環(huán)境之間進(jìn)行物質(zhì)、能量與信息交換的功能、結(jié)構(gòu)振蕩的一種表現(xiàn)形式。3)超量恢復(fù)訓(xùn)練原理內(nèi)在機(jī)制是人體復(fù)雜系統(tǒng)在運(yùn)動負(fù)荷作用下的一種漲落—協(xié)同—有序和功能—漲落—結(jié)構(gòu)的相互作用循環(huán)往復(fù)過程。4)運(yùn)動訓(xùn)練適應(yīng)是由機(jī)體、環(huán)境與運(yùn)動任務(wù)等組成的復(fù)雜動力學(xué)系統(tǒng),演化過程表現(xiàn)出非線性及對初始條件的敏感性、協(xié)同性、自組織、混沌性等復(fù)雜性特征。5)運(yùn)動訓(xùn)練復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)原理是超量恢復(fù)訓(xùn)練原理研究的新進(jìn)路,運(yùn)動訓(xùn)練適應(yīng)復(fù)雜性問題最終需要運(yùn)用運(yùn)動訓(xùn)練復(fù)雜性科學(xué)理論與方法來詮釋與解析。
關(guān)鍵詞:運(yùn)動訓(xùn)練;超量恢復(fù);復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng);非線性;自組織;簡單性;復(fù)雜性
中圖分類號:G808 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1006-2076(2018)04-0099-06
Abstract:In order to further clarify the essence and mechanism of the theory of over-recovery training, this paper inspect and review the principle of super-compensation training with the theory of complexity science. The studies have shown that 1) The principle of super-compensation is a simplification of the process of adaptability of sports training, and it is not entirely applicable to the complexity of the adaptation of sports training. 2) The essence of super-compensation training principle is a form of oscillation of material and energy and information exchange between the function and structure of the human body movement training complex system on moving load and environment. 3) The complexity of the principle of super-compensation training inherent mechanism is a complex system in the human body under the action of a fluctuation-coordination-order and function-fluctuation-structure of the interaction cycle of reciprocating process. 4) The sports training adaptation system is a complex dynamic system composed of the body, the environment and the movement task, in their evolution process with nonlinear, the sensitivity of the initial conditions, coordination, self organization, chaos of complexity characteristics. 5) The principle of complex adaptive dynamic system should be a new approach to the study of super-compensation training principle. The problem of complexity of sports training should be explained and analyzed by using the scientific theory and method of sports training complexity.
Key words:sports training; super-compensation; complex adaptive system; nonlinearity; self-organization; simplicity; complexity
運(yùn)動訓(xùn)練超量恢復(fù)(Super-compensation)原理也稱超量代償訓(xùn)練原理,是關(guān)于機(jī)體運(yùn)動時和運(yùn)動后休息期間物質(zhì)、能量與功能消耗和恢復(fù)過程的學(xué)說。從提出至今,已被國際運(yùn)動訓(xùn)練學(xué)界廣泛接受與認(rèn)同,成為現(xiàn)代運(yùn)動訓(xùn)練科學(xué)理論的基石[1]。然而,隨著運(yùn)動訓(xùn)練科學(xué)研究的不斷深入與競技訓(xùn)練水平的逐步提高,超量恢復(fù)訓(xùn)練理論不斷遭受爭議與質(zhì)疑[2-5],同時研究者也嘗試著從不同學(xué)科或維度提出新的運(yùn)動能力提高的理論模式,如Bannister(1975)的適應(yīng)—疲勞理論的雙F模型(FF—Model)[6]、Mader(1990)的“機(jī)能儲備模型”[7]和Perl(2001)的競技能力潛力理論的雙P模型(Per-Pot —model)[8]等。然而,以上這些理論模式缺乏必要實驗證據(jù),也沒有一定的實際可操作性,因而也沒有得到廣泛認(rèn)可。超量恢復(fù)訓(xùn)練原理存在是否有合理的一面,它的本質(zhì)究竟是什么,內(nèi)在機(jī)制又如何,這些已成為當(dāng)代運(yùn)動訓(xùn)練科學(xué)界爭論與追尋的焦點。本文研究主要借助于復(fù)雜性科學(xué)視角,對超量恢復(fù)訓(xùn)練原理的相關(guān)問題重新考察與審視,從中尋找超量恢復(fù)訓(xùn)練原理存在的價值及邏輯,探尋超量恢復(fù)訓(xùn)練理論研究的新進(jìn)路,這對拓展運(yùn)動訓(xùn)練科學(xué)理論與實踐研究的廣度與深度有著重要價值與意義。
1 超量恢復(fù)訓(xùn)練原理的內(nèi)涵及研究概述
1.1 超量恢復(fù)訓(xùn)練原理的內(nèi)涵
運(yùn)動訓(xùn)練的超量恢復(fù)原理是研究運(yùn)動時和運(yùn)動后恢復(fù)期供能物質(zhì)與運(yùn)動能力的關(guān)系,主要涉及到以下兩個基本問題:一是供能物質(zhì)數(shù)量變化的規(guī)律;二是供能物質(zhì)數(shù)量變化與代謝調(diào)節(jié)、身體機(jī)能相適應(yīng)的變化規(guī)律。這兩個問題是不同的研究領(lǐng)域,但又密切相聯(lián)。具體來說,超量恢復(fù)訓(xùn)練原理主要是指機(jī)體在負(fù)荷的刺激下,其能量儲備、物質(zhì)代謝以及神經(jīng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的機(jī)能水平出現(xiàn)下降(疲勞),在負(fù)荷后這些機(jī)能能力不僅可以恢復(fù)到負(fù)荷前的初始水平,而且能夠在短期內(nèi)超過初始水平,達(dá)到超量恢復(fù)的效果。如果在超量恢復(fù)階段適時給予新的負(fù)荷刺激,負(fù)荷—疲勞—恢復(fù)—超量恢復(fù)的過程不斷在高的水平層次上周而復(fù)始地進(jìn)行,由此機(jī)體的能力得到不斷的持續(xù)提高[9]。超量恢復(fù)過程一般可分為三個階段:1)運(yùn)動時的恢復(fù)階段,運(yùn)動時能源物質(zhì)主要是消耗,體內(nèi)能源物質(zhì)逐漸減少,各器官系統(tǒng)功能逐漸下降;2)運(yùn)動后的恢復(fù)階段,運(yùn)動停止后消耗過程減少,恢復(fù)過程占優(yōu)勢,能源物質(zhì)和各器官系統(tǒng)的功能逐漸恢復(fù)到原來的水平;3)超量恢復(fù)階段,運(yùn)動中消耗的能量物質(zhì)在運(yùn)動后一段時間內(nèi)不僅恢復(fù)到原來水平,甚至超過原來水平(超量恢復(fù)),保持一段時間后又回到原來水平上[10]。
1.2 超量恢復(fù)訓(xùn)練原理研究概述
一般來說,有關(guān)超量恢復(fù)訓(xùn)練原理的研究主要分為兩個階段[11]:一是20世紀(jì)20~60年代的肌糖原超量恢復(fù)階段,這時期超量恢復(fù)概念主要還是限定在基于肌糖原、磷酸原、線粒體以及相關(guān)一些酶類運(yùn)動后出現(xiàn)“下降-恢復(fù)-超量恢復(fù)”的一種能量代謝現(xiàn)象上。研究者主要包括德國的埃博登(U. Embdcn)、阿德勒(E. Adlcr)(1922)[12],美國的費(fèi)斯克(C. H. Fiskc)、蘇巴羅夫(L. Subba-row)(1929)[13],蘇聯(lián)的雅姆波斯卡婭(L. I.Yampolyskaya ,1948)[14]等,他們的研究結(jié)果都證明了運(yùn)動訓(xùn)練可以導(dǎo)致骨骼肌的糖原、肌氨酸和磷酸肌酸儲備的增加。二是20世紀(jì)70年代初至今運(yùn)動訓(xùn)練超量恢復(fù)階段。 雅克夫列夫(Jakowlew,1972)根據(jù)人體負(fù)荷后肌糖原儲備出現(xiàn)的“下降、恢復(fù)和超量恢復(fù)”的特性,提出了運(yùn)用“超量恢復(fù)” 理論模型來解釋運(yùn)動訓(xùn)練對人體機(jī)能能力增長的機(jī)制,即將運(yùn)動訓(xùn)練對人體機(jī)能能力產(chǎn)生影響作用的機(jī)制歸結(jié)為“超量恢復(fù)”[15]。在此后,胡爾特曼等人[16]對運(yùn)動中肌肉的高能磷酸化合物(ATP)、磷酸肌酸(CP)和糖原等能量物質(zhì)的恢復(fù)速度進(jìn)行了研究,特爾君格(R. L. Zcrjung)等人[17]則對不同類型肌纖維力竭訓(xùn)練后糖原的恢復(fù)速度進(jìn)行了研究,他們都取得一定的成就。
然而,超量恢復(fù)訓(xùn)練原理自問世以來爭論與質(zhì)疑一直沒有停止過。國內(nèi)外學(xué)者的批評和質(zhì)疑主要集中在以下這些觀點:缺乏足夠的科學(xué)實驗數(shù)據(jù)的支持;沒有年齡、性別、運(yùn)動訓(xùn)練水平的區(qū)別和劃分;適應(yīng)性過程不可能無休止地繼續(xù)下去,卻沒有給出人體能力適應(yīng)的極限;忽視了機(jī)能能力的保持和在不良刺激下的下降;忽視了人體不同能力具有不同發(fā)展空間和不同發(fā)展速度的問題,只是從綜合能力的角度描述了機(jī)能能力的增長;運(yùn)動訓(xùn)練的適應(yīng)是一個長期的、帶有強(qiáng)烈個體性的過程,而不像超量恢復(fù)學(xué)說的那樣簡單;沒有考慮神經(jīng)學(xué)方面的適應(yīng)性過程和遺傳因素的影響;忽視了運(yùn)動訓(xùn)練對機(jī)體恢復(fù)能力的重要性,特別是它對運(yùn)動時能源物質(zhì)恢復(fù)能力與運(yùn)動能力的相互關(guān)系無法做出正確的解釋;疲勞的積累與機(jī)能的增長,都表現(xiàn)出線性疊加的遞變關(guān)系只涉及“量”的變化,沒有涉及“性質(zhì)”上的變化;用研究低級運(yùn)動形式所得的結(jié)論去替代高級運(yùn)動形式的本質(zhì)認(rèn)識等。[2-5]
2 從超量恢復(fù)訓(xùn)練原理到系統(tǒng)的漲落原理
2.1 超量恢復(fù)訓(xùn)練現(xiàn)象的本質(zhì):一種漲落或波動
漲落與波動是自然界、人類社會存在的一種十分重要的物理現(xiàn)象,如潮水的漲落、氣體密度的波動、物價的升降等。人體的生命活動過程也具有波動性特征,如人體的體溫、血壓、脈搏、呼吸速率、腦電波被測出來的只是平均值,實際上也是在不斷、無規(guī)則地波動、變化著的。系統(tǒng)為什么會產(chǎn)生漲落?從系統(tǒng)內(nèi)部來看,即任何要素的運(yùn)動,都不是完全均勻、平衡、對稱的,而一旦出現(xiàn)了并非均勻、平衡、對稱的情況,即破缺,差異也就出現(xiàn)了,這種差異就會造成系統(tǒng)的變化,即漲落。從系統(tǒng)外部來看,一個開放的系統(tǒng)總要和外部進(jìn)行物質(zhì)、能量和信息的交換,而這種交換本身一定會打破系統(tǒng)內(nèi)部原有的狀況,造成內(nèi)部的差異以至變異,漲落也就出現(xiàn)了。
系統(tǒng)的漲落一般可分為內(nèi)漲落與外漲落。內(nèi)漲落主要是系統(tǒng)要素或子系統(tǒng)的不均勻、非平衡與非對稱的隨機(jī)運(yùn)動,而外漲落主要取決于系統(tǒng)環(huán)境的擾動。對于兩者的關(guān)系來說,系統(tǒng)的外漲落可以轉(zhuǎn)化成系統(tǒng)的內(nèi)漲落,而促成系統(tǒng)有序演化的主要因素是系統(tǒng)的內(nèi)漲落。對于人體這樣的生物體來說,應(yīng)激是生命活動最基本特征之一,即對機(jī)體實施外界(運(yùn)動負(fù)荷)刺激,會引起身體機(jī)能發(fā)生一定的應(yīng)答性反應(yīng),這種應(yīng)答性反應(yīng)實質(zhì)表現(xiàn)為外界擾動引起的機(jī)體內(nèi)的功能、狀態(tài)或各種要素發(fā)生的變化,這種變化又具體表現(xiàn)為機(jī)體的各項生理、生化指標(biāo)、機(jī)能等發(fā)生一定的波動或漲落現(xiàn)象。當(dāng)然,不同性質(zhì)的外界擾動(如不同運(yùn)動強(qiáng)度、運(yùn)動量或不同運(yùn)動形式和內(nèi)容)導(dǎo)致機(jī)體的內(nèi)部波動或漲落影響也不相同,如運(yùn)動強(qiáng)度或量越大(外漲落變化越大),人體內(nèi)漲落的波動幅度就越大等。
由此看出,人體的“超量恢復(fù)”現(xiàn)象實質(zhì)是人體系統(tǒng)的一種外漲落引起的系統(tǒng)一種內(nèi)漲落現(xiàn)象(就像在一條河流中投入一塊石塊,產(chǎn)生的一陣陣水波或水的漲落),即有機(jī)體的各種組成物質(zhì)、能量或機(jī)體能力在運(yùn)動訓(xùn)練負(fù)荷的擾動下表現(xiàn)出的一種漲落或波動現(xiàn)象。也就是說運(yùn)動時,機(jī)體的物質(zhì)、能量的消耗逐漸減少乃至耗竭,這是一種落,而運(yùn)動結(jié)束后的某段時間,能量物質(zhì)的恢復(fù)趨向于運(yùn)動前安靜的水平和運(yùn)動結(jié)束后在物質(zhì)能量恢復(fù)過程的一定時間內(nèi),能量物質(zhì)的恢復(fù)不僅達(dá)到原有的水平,而且超出原有的水平,卻是一種漲(如圖1)。而從一般的意義上講,超量恢復(fù)的漲落現(xiàn)象可以被看作是在人體系統(tǒng)與環(huán)境的物質(zhì)、能量、信息的交換中(對于人體復(fù)雜的開放巨系統(tǒng)來說,運(yùn)動訓(xùn)練的過程就是人體與外界環(huán)境之間進(jìn)行信息、物質(zhì)、能量的交換過程 ),每個組成部分(骨骼、神經(jīng)、肌肉、心理、能量)功能發(fā)生作用時的有進(jìn)有退、有起有伏、有大有小、有強(qiáng)有弱的運(yùn)動。這種進(jìn)退、起伏、大小、強(qiáng)弱是人體系統(tǒng)與運(yùn)動環(huán)境關(guān)系的多樣性和不確定性引起的,是每個組成部分在機(jī)會確定的情況下進(jìn)行自由選擇和不斷嘗試的結(jié)果。
2.2 超量恢復(fù)訓(xùn)練原理的機(jī)制:功能—漲落—結(jié)構(gòu)
人體如同河流一樣,河床的根本結(jié)構(gòu)將決定河流的行為,也就是說要改變整個河流的方向(功能),唯有根本結(jié)構(gòu)的改變。那么,漲落(超量恢復(fù))又是怎樣導(dǎo)致人體的結(jié)構(gòu)與功能改變(即河流是怎樣通過水的漲落或波動來改變河床的結(jié)構(gòu)及功能)?在正常情況下,人體系統(tǒng)處于平衡態(tài)或線性非平衡區(qū),此時運(yùn)動負(fù)荷等的“外漲落”引起機(jī)體的“內(nèi)漲落”,一般都是“微漲落”,此時的漲落只是一種破壞自我穩(wěn)定性的干擾,它不會使人體系統(tǒng)離開原有的定態(tài)。因為在這個區(qū)域,人體系統(tǒng)具有抗干擾能力(一種自我穩(wěn)定的調(diào)節(jié)機(jī)制,如神經(jīng)調(diào)節(jié)、體液調(diào)節(jié)等反饋調(diào)節(jié)等),從而吸引或調(diào)節(jié)人體系統(tǒng)回到原來的穩(wěn)態(tài)。也就是說,此時運(yùn)動負(fù)荷外漲落引起的內(nèi)漲落總被人體系統(tǒng)內(nèi)穩(wěn)定機(jī)制阻尼掉,即漲落造成的偏離態(tài)會不斷衰減直到消失,最后回到人體原來的穩(wěn)態(tài)。換句話說在此區(qū)域人體雖然與外界有物質(zhì)、能量和信息的交換,形成內(nèi)漲落,但此時的不同漲落之間關(guān)聯(lián)微弱(無法有效地協(xié)同),不能形成宏觀尺度上的關(guān)聯(lián)成為“巨漲落”。
然而,隨著人體運(yùn)動強(qiáng)度或量的增加,人體系統(tǒng)逐漸遠(yuǎn)離機(jī)體的平衡態(tài),即此時機(jī)體內(nèi)的物質(zhì)、能量、氧等大量消耗得不到有效及時的補(bǔ)充,代謝產(chǎn)物不能及時排泄體外,血液的酸堿度、滲透壓、各種離子濃度發(fā)生急劇變化,體溫、血壓、心率、呼吸也同時發(fā)生了改變,人體系統(tǒng)開始遠(yuǎn)離近平衡態(tài)。從宏觀方面看,運(yùn)動時人體系統(tǒng)內(nèi)各組織器官的機(jī)能活動也發(fā)生非平衡變化,如人體的血液也開始重新分配,氧的運(yùn)輸系統(tǒng)功能出現(xiàn)攝氧量仍然不能滿足需氧量而出現(xiàn)氧虧(即需氧量與攝氧量出現(xiàn)非平衡性)等。在人體系統(tǒng)的遠(yuǎn)離平衡非線性區(qū),人體系統(tǒng)的漲落情形將發(fā)生根本變化,即此時內(nèi)微漲落通過非線性作用的相干或協(xié)同效應(yīng)導(dǎo)致漲落之間關(guān)聯(lián)尺度迅速增大,相隔宏觀距離的微觀組分之間建立起聯(lián)系,漲落急劇放大,不同漲落之間聯(lián)系強(qiáng)化,形成宏觀尺度上的“巨漲落”(即協(xié)同導(dǎo)致有序)。于是,機(jī)體的功能狀態(tài)上的一次又一次的巨漲落形成了對機(jī)體結(jié)構(gòu)的有序重建(如同在河水中聚結(jié)起的一次一次的巨大波浪形成對河堤的破壞過程)(如圖2)。
當(dāng)然,人并不是河流,對于人體生命系統(tǒng)來說,在結(jié)構(gòu)與功能關(guān)系上,是各種生命的功能活動決定著機(jī)體的形態(tài)結(jié)構(gòu)的形成、發(fā)展、瓦解,是功能決定結(jié)構(gòu),結(jié)構(gòu)異常源于功能異常。沒有離開功能過程的獨立的時間結(jié)構(gòu)、空間結(jié)構(gòu),功能過程一旦停止,功能性結(jié)構(gòu)消失,其時間、空間結(jié)構(gòu)也不復(fù)存在[18]。因此,貝塔朗菲指出,“在生命系統(tǒng)過程流中結(jié)構(gòu)是表現(xiàn),功能是本質(zhì),功能決定結(jié)構(gòu)”[19]。對于人體生命系統(tǒng)來說,漲落的內(nèi)涵實質(zhì)就是人體系統(tǒng)各種生理、心理功能和動作行為狀態(tài)空間的波動。同時,外部環(huán)境的變化引起人體系統(tǒng)各要素之間出現(xiàn)漲落現(xiàn)象,由漲落帶來的相于作用的結(jié)果會導(dǎo)致人體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的振蕩,以至引起人體系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的變化。因而,對于生命有機(jī)體系統(tǒng)來說,漲落、功能與結(jié)構(gòu)三者之間關(guān)系是:功能→漲落→結(jié)構(gòu)(如圖3)。因此,對于人體系統(tǒng)來說,功能的漲落導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的改變,而結(jié)構(gòu)的改變又提高了漲落的范圍或功能(漲落導(dǎo)致有序),即功能→漲落→結(jié)構(gòu)→新功能→再漲落→新結(jié)構(gòu)……,相對于人體系統(tǒng)適應(yīng)來說就是:漲落→適應(yīng)→再漲落→再適應(yīng)→……。
3 走向運(yùn)動訓(xùn)練的復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)原理
3.1 運(yùn)動訓(xùn)練適應(yīng)是一種復(fù)雜性存在
運(yùn)動訓(xùn)練適應(yīng)是一個復(fù)雜的適應(yīng)系統(tǒng)[20] (人體本質(zhì)上就是一種復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)[21]),主要表現(xiàn)為:1)運(yùn)動訓(xùn)練適應(yīng)要素的復(fù)雜性。參與機(jī)體運(yùn)動訓(xùn)練適應(yīng)的要素很多且不同,包括不同物質(zhì)、能量、生理、心理,不同的競技能力如體能、技能、智能、戰(zhàn)術(shù)等。2)運(yùn)動訓(xùn)練適應(yīng)功能的復(fù)雜性,由于運(yùn)動任務(wù)不同,機(jī)體不同的器官、組織在運(yùn)動訓(xùn)練適應(yīng)過程中會形成不同的運(yùn)動功能,同一種器官、組織也可以形成不同的功能或不同器官、組織也可產(chǎn)生同樣的功能等。3)運(yùn)動訓(xùn)練適應(yīng)要素關(guān)系的復(fù)雜性。形成運(yùn)動訓(xùn)練適應(yīng)的不同要素之間或要素與環(huán)境之間的關(guān)系不是簡單的線性疊加,而是一種相互作用、相互制約的非線性關(guān)系。4)運(yùn)動訓(xùn)練適應(yīng)過程的復(fù)雜性。主要有運(yùn)動訓(xùn)練各要素適應(yīng)具有不同步性,運(yùn)動適應(yīng)過程可能存在分岔,存在選擇性的不同適應(yīng)道路,或適應(yīng)的過程可能是連續(xù)的、也可能突變的等。5)影響運(yùn)動訓(xùn)練適應(yīng)因素的復(fù)雜性。影響運(yùn)動訓(xùn)練適應(yīng)的因素有很多,如運(yùn)動訓(xùn)練負(fù)荷的強(qiáng)度或量、運(yùn)動員訓(xùn)練的水平或狀態(tài)、年齡或性別、運(yùn)動訓(xùn)練的環(huán)境、運(yùn)動營養(yǎng)或膳食結(jié)構(gòu)與運(yùn)動后的恢復(fù)訓(xùn)練手段等,同時這些因素之間相互作用、相互影響。
超量恢復(fù)訓(xùn)練現(xiàn)象實質(zhì)是人體復(fù)雜性系統(tǒng)在運(yùn)動訓(xùn)練過程中的一種功能、結(jié)構(gòu)的振蕩表現(xiàn)形式。但由于受到近代傳統(tǒng)生物機(jī)械論影響,運(yùn)動訓(xùn)練復(fù)雜的適應(yīng)過程被看作是機(jī)體的一種簡單的刺激—反應(yīng)的線性過程,即在一定的機(jī)體生理范圍內(nèi),運(yùn)動訓(xùn)練負(fù)荷(刺激)越大,造成物質(zhì)、能量越短缺,而引起相應(yīng)的反射性物質(zhì)和能量補(bǔ)充越充分,而身體其他器官的機(jī)能狀態(tài)也是如此,運(yùn)動訓(xùn)練的效果就是它們的簡單加和或積累。然而,這樣簡單的線性處理方法致使許多運(yùn)動訓(xùn)練學(xué)專家或教練員片面地理解運(yùn)動能力提高與運(yùn)動負(fù)荷之間是一種正比的線性關(guān)系,即運(yùn)動訓(xùn)練的運(yùn)動負(fù)荷越大,運(yùn)動員運(yùn)動成績提高得越明顯,進(jìn)而將運(yùn)動訓(xùn)練質(zhì)量簡單地與“高負(fù)荷”掛鉤,并單純以“疲勞”程度作為評價訓(xùn)練效果的依據(jù),最終導(dǎo)致過度疲勞、心理耗竭、運(yùn)動訓(xùn)練平臺或傷病的發(fā)生等[22-23]。
3.2 運(yùn)動訓(xùn)練的復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)原理
運(yùn)動訓(xùn)練復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)的演化過程不僅在于運(yùn)動訓(xùn)練中各要素自身的特性,更在于它們之間的相互作用關(guān)系,其中最突出的就是機(jī)體與外界環(huán)境、運(yùn)動任務(wù)之間的非線性動力關(guān)系。運(yùn)動訓(xùn)練復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)是由機(jī)體、環(huán)境與運(yùn)動任務(wù)中的若干要素之間相互聯(lián)系、相互作用所共同形成的一種復(fù)雜的動力學(xué)模式(如圖2),其關(guān)系式為B=F(p.e.t),即運(yùn)動訓(xùn)練適應(yīng)行為(behavior)是機(jī)體(person)、環(huán)境(environment)與運(yùn)動任務(wù)(task)關(guān)系函數(shù)。對于運(yùn)動訓(xùn)練適應(yīng)復(fù)雜動力系統(tǒng)來說,不僅在內(nèi)部不斷組合,而且與外部世界不斷發(fā)生(物質(zhì)、能量、信息)輸入與輸出的交流關(guān)系,從而形成一個動態(tài)連續(xù)整體,并彰顯著一種個性化特征。任何一種運(yùn)動訓(xùn)練適應(yīng)行為其實都產(chǎn)生于運(yùn)動訓(xùn)練中的各種相互依存、相互作用的功能的整體,以及這些相互依存、相互關(guān)聯(lián)的功能具有一種復(fù)雜的動力場特征。
運(yùn)動訓(xùn)練適應(yīng)不僅僅是單獨某一刺激因素所引起的反應(yīng),其因素異常復(fù)雜,而且外界環(huán)境無時不在對其施以干擾和影響。但作為一個復(fù)雜的動力系統(tǒng),運(yùn)動訓(xùn)練適應(yīng)是一個動力學(xué)整體,其動力主要來自運(yùn)動訓(xùn)練系統(tǒng)與環(huán)境以及運(yùn)動訓(xùn)練系統(tǒng)內(nèi)部的相互作用。具體來說,主要有自然力(機(jī)體的、物理的、生物的與生理的),精神力(意識、心理、情感)與社會力(主體、社會中社會要素、文化)三種動力。這些要素或動力之間相互作用、彼此關(guān)聯(lián),而關(guān)聯(lián)的方式主要有物理的、化學(xué)的、結(jié)構(gòu)與功能等。這些要素或動力通過信息、物質(zhì)與能量形成一個形式與內(nèi)容、整體與動力、結(jié)構(gòu)與功能的統(tǒng)一體,同時,這個復(fù)雜的功能統(tǒng)一體通常表現(xiàn)為一種復(fù)雜的動力學(xué)網(wǎng)絡(luò)模式或結(jié)構(gòu) (無論個體或集體的競技能力系統(tǒng)總體上都表現(xiàn)為復(fù)雜的動力學(xué)網(wǎng)絡(luò)特征[24])。
3.3 運(yùn)動訓(xùn)練的復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)特征
在運(yùn)動訓(xùn)練復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)的關(guān)系式中,B=F(p.e.t)中F函數(shù)是非線性函數(shù),表明非線性是人體對不斷變化發(fā)展的運(yùn)動世界適應(yīng)的重要方式[25]。這就使人體運(yùn)動適應(yīng)系統(tǒng)構(gòu)成了一個非線性相互作用的圖像,而且是一個高維的系統(tǒng)。這種運(yùn)動訓(xùn)練適應(yīng)的非線性方式主要表現(xiàn)為各要素的不均勻性、不平衡性和非對稱性的特點。這種非均勻、非平衡、非對稱的情況造成了運(yùn)動訓(xùn)練系統(tǒng)的波動性,而有研究表明,波動性就是系統(tǒng)的一種靈活性,是系統(tǒng)探索整個狀態(tài)空間的一種方法,也是對外界環(huán)境的一種反應(yīng)與系統(tǒng)適應(yīng)的表現(xiàn)[26]。由此,有研究者提出在運(yùn)動訓(xùn)練過程中增加一種外界的擾動,以提高運(yùn)動訓(xùn)練適應(yīng)的非線性訓(xùn)練方法。[27]
運(yùn)動訓(xùn)練復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)具有自組織特征。人體復(fù)雜系統(tǒng)具有自復(fù)制、自催化、自循環(huán)、自生長等自組織功能。運(yùn)動訓(xùn)練復(fù)雜適應(yīng)也具有自組織性,即通過外界的一次運(yùn)動訓(xùn)練負(fù)荷刺激引起機(jī)體的神經(jīng)、肌肉與能量代謝等功能反應(yīng)的自組織,多次運(yùn)動訓(xùn)練負(fù)荷刺激就產(chǎn)生機(jī)體的多次自組織的適應(yīng)性,而長時間多次重復(fù)負(fù)荷刺激人體將產(chǎn)生一種運(yùn)動適應(yīng)性結(jié)構(gòu)。Feldenkrais(1985)根據(jù)機(jī)體這種適應(yīng)的自組織性提出了M.Feldenkraiss method訓(xùn)練方法,這種訓(xùn)練方法主要通過改變運(yùn)動訓(xùn)練環(huán)境條件(時間、空間位置和運(yùn)動結(jié)構(gòu)等)從而打破運(yùn)動訓(xùn)練的舊穩(wěn)態(tài)促使新的運(yùn)動穩(wěn)態(tài)產(chǎn)生自組織涌現(xiàn)。[28]
穩(wěn)態(tài)是運(yùn)動訓(xùn)練復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)的存在形式和演化的狀態(tài)(W.B.Cannon[29],1926)。在運(yùn)動訓(xùn)練復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)中各種要素之間的競爭或協(xié)同進(jìn)行著物質(zhì)、能量、信息的交換,從而造成機(jī)體、環(huán)境與運(yùn)動任務(wù)之間形成一種穩(wěn)定性狀態(tài)。對運(yùn)動訓(xùn)練適應(yīng)系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)來說,運(yùn)動員競技能力變化與提高不僅僅為單獨某一刺激所引起的,而是運(yùn)動訓(xùn)練適應(yīng)系統(tǒng)的各要素(物理的、生理的、心理的、社會的)及其相互作用所決定的,即機(jī)體在感知外界環(huán)境因素變化的同時,通過整合與調(diào)控,做出整體性的適應(yīng)性反應(yīng),以維持運(yùn)動訓(xùn)練系統(tǒng)功能或結(jié)構(gòu)的有序態(tài)。因此,要促進(jìn)運(yùn)動訓(xùn)練復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)的演化,就要從整體上打破一個機(jī)體的功能與結(jié)構(gòu)的穩(wěn)態(tài)建立一個新的穩(wěn)態(tài)過程,中間可能還需經(jīng)歷一個不穩(wěn)定狀態(tài)過程,即運(yùn)動訓(xùn)練復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)的演化就是舊穩(wěn)態(tài)—不穩(wěn)態(tài)—新的穩(wěn)態(tài)的過程[30-31]。
另外,運(yùn)動訓(xùn)練復(fù)雜性適應(yīng)系統(tǒng)表現(xiàn)一種混沌性特征。運(yùn)動訓(xùn)練復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)的混沌性主要表現(xiàn)為運(yùn)動訓(xùn)練適應(yīng)系統(tǒng)對初始條件的敏感性,即運(yùn)動員機(jī)體具有不同運(yùn)動能力的快速生長期(敏感期),如有不同運(yùn)動素質(zhì)增長的敏感期,力量訓(xùn)練在青春期就開始時訓(xùn)練最好,動作技術(shù)學(xué)習(xí)在兒童或青少年時期等,因此運(yùn)動員的后天訓(xùn)練就應(yīng)建立在這些人體的先天發(fā)展動力學(xué)規(guī)律基礎(chǔ)之上。運(yùn)動訓(xùn)練適應(yīng)系統(tǒng)的混沌性也可表現(xiàn)運(yùn)動訓(xùn)練適應(yīng)系統(tǒng)的隨機(jī)性,運(yùn)動訓(xùn)練應(yīng)該促進(jìn)運(yùn)動員潛在反應(yīng),優(yōu)化各種訓(xùn)練因素,由此,Jim Smith(2006)[32]提出混沌訓(xùn)練理論。最后,運(yùn)動訓(xùn)練復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)的混沌性也決定了運(yùn)動員競技狀態(tài)的長期不可預(yù)測但近期可以預(yù)測的特性等。
4 結(jié)語
人體是一個復(fù)雜的適應(yīng)系統(tǒng),機(jī)體的運(yùn)動能力在運(yùn)動負(fù)荷作用下的發(fā)展和提高過程具有紛繁的復(fù)雜性。于是,運(yùn)用“超量恢復(fù)”訓(xùn)練模型來描述、解釋與預(yù)測這一復(fù)雜的適應(yīng)過程具有一定的局限性與困惑。超量恢復(fù)現(xiàn)象本質(zhì)是人體運(yùn)動能力系統(tǒng)在運(yùn)動負(fù)荷下與外界環(huán)境之間進(jìn)行物質(zhì)、能量與信息交換的一種功能、結(jié)構(gòu)的振蕩現(xiàn)象,其實質(zhì)是人體復(fù)雜性系統(tǒng)的功能—漲落—結(jié)構(gòu)相互作用的循環(huán)往復(fù)過程。運(yùn)動訓(xùn)練適應(yīng)實質(zhì)是由機(jī)體、環(huán)境與運(yùn)動任務(wù)組成的復(fù)雜動力學(xué)系統(tǒng),在其演化過程中充滿了非線性、自組織、混沌性等復(fù)雜性特征。于是,運(yùn)動訓(xùn)練復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)原理是超量恢復(fù)訓(xùn)練原理研究的新進(jìn)路,運(yùn)動訓(xùn)練適應(yīng)的復(fù)雜性問題最終需要運(yùn)用運(yùn)動訓(xùn)練復(fù)雜性科學(xué)理論與方法來詮釋或解析。
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